【课题】第1讲最简单的有机化合物――甲烷
第1课时甲烷
【课标要求】
知识与技能要求:
(1)掌握甲烷分子的空间结构特征,能够书写甲烷分子的结构式、电子式。
(2)掌握甲烷的化学性质。
(3)了解取代反应的特征。
(4)了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
过程与方法要求:
(1)通过对甲烷的正四面体结构的认识,掌握分析四氯化碳、一氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷分析结构的方法。
(2)通过甲烷分子模型的分析,学会根据比例模型、球棍模型分析分子结构的方法。
情感与价值观要求:
以甲烷的存在和用途等为素材,增强化学在人类重要作用的认识。
【教学重点】
本课时的重点甲烷的化学性质。难点是甲烷跟氯气的取代反应。
【教学过程设计】
[创设学习情景]
学生汇报调查的灶具和燃气热水器使用的燃气种类。介绍我国天然气资源,“西气东送”工程及其意义。介绍神奇的可燃冰。
[自主学习]
让学生通过下列活动和讨论交流,学习甲烷的组成、结构与取代反应。
1、依据提供的资料,计算、推断甲烷的分子式和结构式。
已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L,含碳75%,含氢25%,利用这些数据怎样确定它的分子式?
2、通过课本52页的“实践活动”推测:甲烷分子中的原子在空间是如何分布的?
[实验探究]
3、甲烷是最简单的有机化合物,怎样确定它的组成中含有碳、氢二种元素?
点燃甲烷气体,在其火焰上方罩一只干燥的小烧杯,观察;另取一只蘸有澄清石灰水的小烧杯,观察,推断甲烷的元素组成。
甲烷完全燃烧的生成物是什么?查阅资料了解甲烷的燃烧热,书写甲烷燃烧的热化学方程式。
讨论:什么天然气是受欢迎的气体燃料?
4、观察甲烷气体与氯气混合后在光照作用下的反应。
演示实验:课本53页“科学探究”实验。
5、借助多媒体手段,展示甲烷与氯气发生取代反应的微观过程。
[知识拓展]
6、甲烷受热分解:
7、甲烷的实验室制法。
2 42H
C
CH+
?
?→
?加热
[归纳小结]
一、甲烷的元素组成与分子结构
二、甲烷的物理性质
三、甲烷的化学性质 1、甲烷的氧化反应 实验现象:
反应的化学方程式: 2、甲烷的取代反应
甲烷与氯气在光照下发生取代反应,甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代反应能生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢。
有机化合物分子中的某些原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所替代的反应,
叫做取代反应。
表2:取代反应与置换反应的比较
3、甲烷受热分解:
(提供:www.LNG .com ,供学生课外查询)
HCl
Cl CH Cl CH +?→?+324光
HCl
Cl CH Cl Cl CH +?→?+2223光HCl
CHCl Cl Cl CH +?→?+3222光HCl
CCl Cl CHCl +?→?+423光2
42H C CH +??→?加热
[典型例题]
例1、氯仿可作局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体――光气,反应化学方程式:2CHCl3 + O2 2COCl2 + 2HCl
(1)上述反应(填选项符号,下同)
A属于取代反应 B不属于取代反应
(2)为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是()
A氢氧化钠溶液 B 硝酸银溶液
C稀盐酸 D 水
E湿润的蓝色石蕊试纸 F 湿润的无色酚酞试纸
例2、若要使0.500mol甲烷完全和氯气发生取代反应,且生成的四种氯代物的物质的量相同,试求所需氯气的物质的量。
【课时作业】班级姓名学号
1——8题答题处:
1、已知天然气的主要成分是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的甲烷和二氧化碳生成的温室效应,前者大,下面是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤和柴油相比是较清洁的能源;②等质量的甲烷和二氧化碳产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是()
A①②③B只有①C①和②D只有③
2、可燃冰又称天然气水合物,它是海底的高压、低温条件下形成的,外观像冰。1体积可燃冰可贮载100~200体积的天然气。下面关于可燃冰的叙述不正确的是()
A可燃冰有可能成为人类未来的重要能源
B可燃冰是一种比较洁净的能源
C可燃冰提供了水可能变成油的例证
D可燃冰的主要可燃成分是甲烷
3、下列物质中,不能和氯气发生取代反应的是()
A CH3Cl
B CCl4
C CH2Cl2
D CH4
4、有四种物质:①金刚石,②白磷,③甲烷,④四氯化碳,其中分子具有正四面体型的是()
A ①②③
B ①③④
C ②③④
D ①②③④
5、二氟甲烷是性能优异的环保产品,它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品,用作空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。试判断二氟甲烷的结构简式有()
A有4种B有3种C有2种D只有1种
6、若要使0.5 mol 甲烷和Cl2发生取代反应,并生成相同物质的量的四种取代物,则需要Cl2的物质的量为()
A 2.5 mol
B 2 mol
C 1.25 mol
D 0.5 mol
7、把体积相同的甲烷和氯气充入一个集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变浅,集气瓶壁上有淡黄绿色液滴,此时,集气瓶内的物质最多可能有( )
A.四种B.五种C.六种D.七种
8、将O2和CH4的混合气体通入盛有46.8g Na2O2的密闭容器中,用电火花引燃,反应结束后,容器内压强在180℃时约为0;将残留物溶于水中,无气体生成。下列叙述正确的是()
A 原混合气体中O2与CH4的体积比为1:3
B 原混合气体中O2与CH4的体积比为2:1
C 残留物中含Na2O2和NaOH
D 残留物中含NaOH和Na2CO3
9.下列气体在氧气中充分燃烧后,其产物既可使无水硫酸铜变蓝,又可使澄清石灰水变浑浊的是()A.H2S B.CH4C.H2D.CO
10、为除去混在甲烷中的CO2和H2O,可将混合气体通过盛有-------------的洗气瓶,除去-----------再通过盛有----------------的洗气瓶,除去-----------;也可将混合气体----------------一次性将杂质气体除去。
11、把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中,将此试管倒立在盛Na2SiO3溶液的水槽里,放在光亮处。片刻后发现试管中气体颜色____________,试管中的液面____________,试管壁上有____________出现,水槽中还观察到_____________。
12、如下图,某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧,把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题:
(1)若A洗气瓶的质量增加,B洗气瓶的质量不变,则气体X是。
(2)若A洗气瓶的质量不变,B洗气瓶的质量增加,则气体X是。
(3) 若A、B两个洗气瓶的质量都增加,则气体X可能是。
13、甲烷在一定量的氧气中不完全燃烧时,除了生成CO2和H2O外,还有CO生成。现有0.1molCH4,在一定量O2中不完全燃烧,将反应后所得物质通过足量Na2O2,并在电火花持续作用下不断作用,最终得到标准状况下的气体2.464L。求反应中生成CO和CO2的物质的量之比。
【课题】第1讲最简单的有机化合物――甲烷
第2课时烷烃
【课标要求】
知识与技能要求:
(1)掌握烷烃的分子组成、结构等的特征。
(2)理解同系物、烃基等概念,学会烷烃的命名。
(3)理解同分异构体概念。
(4)了解烷烃系列的性质变化规律。
过程与方法要求
(1)基本学会烷烃同分异构体的分析方法,能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。
(2)从甲烷的性质推导到烷烃的性质的过程中,学会从一种代表物质入手掌握同系列有机物性质的方法。
情感与价值观要求:
通过实践活动、探究实验和多媒体动画等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神,激发学生学习化学的兴趣,探索新知识的欲望。
【教学重点】
本课时的重点和难点都是烷烃的性质和同分异构体概念的学习。
【教学过程设计】
[复习导入]
1、甲烷的分子结构有什么特点?甲烷有哪些主要化学性质?
2、什么叫取代反应?举例说明。
[自主学习]
1、课本54页“学与问”试归纳出烷烃在结构上的特点。
2、阅读教材55页,试归纳出烷烃的物理性质和化学性质。
[归纳小结]
一、烷烃
烷烃的概念:叫做饱和链烃,或称烷烃。
1、烷烃的通式:____________________
2、烷烃物理性质:
(1)状态:一般情况下,1—4个碳原子烷烃为___________,
5—16个碳原子为__________,16个碳原子以上为_____________。
(2)溶解性:烷烃________溶于水,_________溶(填“易”、“难”)于有机溶剂。
(3)熔沸点:随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐_____________。
(4)密度:随着碳原子数的递增,密度逐渐___________。
3、烷烃的化学性质
(1)一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都______反应。
(2)取代反应:在光照条件下能跟卤素发生取代反应。______________________________
(3)氧化反应:在点燃条件下,烷烃能燃烧______________________________
[思考与交流1]
二、同系物
同系物的概念:_______________________________________________
掌握概念的三个关键:(1)通式相同;(2)结构相似;(3)组成上相差n个(n≥1)CH2原子团。
例1、下列化合物互为同系物的是:
A B、C2H6和C4H10
H Br CH3
C、Br—C—Br和Br—C—H
D、CH3CH2CH3和CH3—CH—CH3
H
[思考与交流2]
三、同分异构现象和同分异构物体
1、同分异构现象:化合物具有相同的________,但具有不同_________的现象。
2、同分异构体:化合物具有相同的_________,不同________的物质互称为同分异构体。
3、同分异构体的特点:________相同,________不同,性质也不相同。
例2、有一种AB2C2型分子,在该分子中以A为中心原子,下列关于它的分子构型和有关同分异构体的各种说法正确的是()
A、假如为平面四边形,则有两种同分异构体;
B、假如为四面体,则有二种同分异构体;
C、假如为平面四边形,则无同分异构体;
D、假如为四面体,则无同分异构体。
[练习1] 进行一氯取代后,只能生成三种沸点不同产物的烷烃是()
A、(CH3)2CHCH2CH2CH3
B、(CH3)3CCH2CH3
C、(CH3)2CHCH(CH3)2
D、(CH3)2CHCH3
[知识拓展]
四、烷烃的系统命名法
选主链——碳原子最多的碳链为主链;
编号位——定支链,要求取代基所在的碳原子的编号代数和为最小;
写名称——支链名称在前,母体名称在后;先写简单取代基,后写复杂取代基;相
同的取代基合并起来,用二、三等数字表示。
例3、给下列烷烃进行系统命名,名称填在横线上:
(1)CH3—CH—CH2—CH3______________________________
CH2
CH3
(2)CH3—CH—CH—CH3______________________________
3
CH2
CH3
CH3—CH2—CH2 CH2—CH3
(3)CH3—CH2—C—CH—CH—CH3______________________________
CH2 CH3
3
[练习2]有下列各组微粒或物质:
CH3
A、O2和O3
B、12
6C和13
6
C C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3
H Cl CH3
D、Cl—C—Cl和Cl—C—H
E、CH3CH2CH2CH3和CH3——CH3
H
(1)组两种微粒互为同位素;
(2)组两种物质互为同素异形体;
(3)组两种物质属于同系物;
(4)组两物质互为同分异构体;
(5)组两物质是同一物质。
[归纳小结]
【课时作业】班级姓名学号
1——8题答题处:
1.一种烃的结构式可以表示为:
命名该化合物时,主链上的碳原子数是()
(A)9 (B)11 (C)12 (D)13
2.代表有机物中几种同系物的相对分子质量的一组数字是()。
(A)16、32、48、64 (B)2、16、30、44、58
(C)16、17、18、19 (D)46、60、74、88、102
3.乙烷在光照的条件下与氯气混和,最多可以生成几种物质()
(A)6种(B)7种(C)9种(D)10种
4.烃分子可以看作由以下基团组合而成:
如某烷烃分子中同时存在这四种基团,则该烷烃最少含有的碳原子数应是()(A)6 (B)7 (C)8 (D)10
5.一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为49.6g,当其缓慢经过无水CaCl2时,CaCl2增重25.2g。原混合气体中CO2的质量为()(A)12.5g (B)13.2g (C)19.7g (D)24.4g
6.下列各烃中,一卤代物有两种,二卤代物有四种的是()
(A)C2H6(B)C3H8(C)CH3CH(CH3)CH3(D)CH3CH2CH2CH3 7.主链上含有5个碳原子,分子中共有7个碳原子的烷烃,其结构式有()
(A)4种(B)5种(C)6种(D)7种
8.有四种烷烃:①3,3一二甲基戊烷、②正庚烷、③2一甲基己烷、④正丁烷。它们的沸点由高到低的顺序是()
(A)②>③>①>④(B)③>①>②>④(C)②>③>④>①(D)②>①>③>④9.选择下列某种答案的序号, 填入下表的空格
①同位素②同素异形体③同分异构体④同系物⑤同种物质
10.分子中含有34个氢原子的烷烃是____________,化学式为_________;通常情况下为液态的分子中含碳原子数最少的烷烃的俗名分别是_________、___________、
___________,其中沸点最低的物质的结构简式是______________________。支链含乙基的烷烃中相对分子质量最小的物质其名称是____________________(按系统命名法命名)。
11.在有机化合物的结构式中4价碳原子以1个、2个、3个、4个单键分别连接1个、2个、3个、4个其它碳原子时,可依次称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-C(CH3)2-CH2-CH3分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=1。试根据不同烷烃的组成和结构,分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。
(1)若烷烃分子中氢原子数为n0,则n0与n1、n2、n3、n4的关系是n0=___________________ 或n0=_______________________________________。
(2)四种碳原子数之间的关系为n1=_________________________________________。
(3)若某分子中n2=n3=n4=1,则该分子的结构简式可能是_______________________、_______________________、_______________________、_______________________。
12.在101.3kPa、473K条件下,十一烷以及分子中碳原子数比它小的烷烃均为气态。以下变化中,最初与最终均维持这种条件。A、B、C三种烷烃(气)分子中碳原子依次增加相同的个数,取等体积的三种气体,分别跟30mLO2(过量)混合引燃,充分反应后发现:A与O2反应前后气体总体积不变;B与O2反应后气体总体积增加了4mL;C与O2反应后气体总体积为反应前的1.25倍。试求:
(1)A的分子式及相对分子质量。
(2)原任意一种烷烃的体积及B、C的分子式。
13.室温时20 mL某气态烃与过量的氧气混合,完全燃烧后的产物通过浓硫酸,再恢复至室温,气体体积减少了50 mL ,剩余气体再通过氢氧化钠溶液,体积又减少了
40 mL 。求气态烃的分子式
【课题】第2讲来自石油和煤的两种基本化工原料
第3课时乙烯
【课标要求】
知识与技能要求:
(1)了解饱和烃与不饱和烃概念,了解乙烯的物理性质。
(2)探究乙烯分子的组成和结构式;掌握乙烯的化学性质。
(3)掌握加成反应的概念。
(4)了解烯烃的性质,了解烯烃类同分异构体的种类。
过程与方法要求
(1)学会判断饱和烃与不饱和烯的方法。
(2)通过乙烯性质的科学探究学习,提高学生分析问题的能力。
(3)通过从乙烯的结构和性质到单烯烃的结构和性质推导分析,初步学会用官能团分析有机物性质的方法,提高对有机物结构与性质相互联系的分析能力。
(4)联系烷烃和烯烃性质的变化规律,提高对同系物性质和结构的把握能力。
情感与价值观要求:
通过催熟水果等实践活动,了解乙烯在自然的作用;通过对乙烯分子结构的推理过程,使学生从中体会到严谨求实的科学态度。从而提高学化学、爱化学的自觉性。
【教学重点】
本课时的重点是乙烯的化学性质,难点是加成反应原理的理解。
【教学过程设计】
[新课导入]
1、简单讲述中东地区战争不断的一个重要原因——石油资源的争夺,引入学习课题――石油炼制乙烯。
2、介绍石油的形成与分布。
[提出问题]
石油裂解后生成各种短链气态烃,如乙烯、丙稀、丁二烯等不饱和的烃。乙烯是怎样的一种物质呢?它和甲烷有什么不同?
[创设学习情景]
通过以下活动,使学生对乙烯产生了解的兴趣和欲望。
1、观看乙烯催熟果实的彩图。
2、观看乙烷、乙烯的球棍模型和比例模型。
3、介绍乙烯的重要用途:制造乙醇、聚乙烯塑料等。
[实验探究]
阅读教材第59页“科学探究”,按照图3-6完成石蜡油分解实验,将生成的气体分别进行以下实验:
1、生成的气体通人酸性高锰酸钾溶液中,观察现象。
2、生成的气体通人溴的四氯化碳溶液中,观察现象。
3、用排水集气法收集一试管气体,点燃,观察燃烧的情况。
通过实验探究可以知道乙烯的性质与甲烷(烷烃)的性质是不同的,由结构决定性质,可知
乙烯与烷烃的结构是不同的,乙烯和烷烃的结构有何差异呢?阅读教材第59页“学与问”。[教师补充讲解]
一、乙烯的组成和分子结构
1、组成:分子式,含碳量比甲烷高。
2、分子结构:含有碳碳双键。双键的键长比单键的键长要短些。
二、乙烯的氧化反应
1、燃烧反应(请学生书写燃烧的化学方程式)
化学方程式
2、与酸性高锰酸钾溶液的作用——被氧化,高锰酸钾被还原而退色,这是由于乙烯分子中含有碳碳双键的缘故。
三、乙烯的加成反应
1、与溴的加成反应(乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色)
CH2═CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br 1,2-二溴乙烷(无色)
2、与水的加成反应
CH2═CH2+H-OH→CH3—CH2OH 乙醇(酒精)
[学生活动]
书写乙烯与氢气、氯气、溴化氢的加成反应。
乙烯与氢气反应
乙烯与氯气反应
乙烯与溴化氢反应
[知识拓展]
四、乙烯的加聚反应
(乙烯中的双键不稳定,容易打开,在一定条件下,几千几万个乙烯分子可以相互连接成相对分子质量很大的大分子——聚乙烯。而聚乙烯中已没有了碳碳双键,只有饱和的碳碳单键。用课件展示加聚反应:
…+CH2═CH2+CH2═CH2+CH2═CH2+…→…CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-…→ [CH2-CH2] n
[观看影像资料]观看乙烯发生加聚反应的微观模拟动画。
[课堂练习]
1、下列各反应中属于加成反应的是()
A.CH
4+2O
2
⑩CO
2
+2H
2
O
B.CH2═CH2+H-OH→CH3—CH2OH 乙醇(酒精)
C. CH
4+Cl
2
⑩CH
3
Cl+HCl
D.HCl+AgNO
3=AgCl +HNO
3
2、一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物9 g,其密度是相同条件下氢气密度的11.25倍,当混合气体通过足量溴水时,溴水增重4.2 g,则这两种气态烃是()
(A)甲烷和乙烯(B)乙烷和乙烯(C)甲烷和丙烯(D)甲烷和丁烯
3、某烯烃与氢气加成后得到2,2--二甲基丁烷,该烯烃的名称是()
(A)2,2--二甲基--3--丁烯(B)2,2--二甲基--2--丁烯
(C)2,2--二甲基--1--丁烯(D)3,3--二甲基--1--丁烯
[自主学习]
1、教材第60页“实践活动”。
2、阅读教材第61页乙烯的用途。
[归纳整理]
对比甲烷和乙烯性质和结构 :
比较 甲烷
乙烯
分 子 式 电 子 式 结 构 式 结构特点 化学活动性
化 学
性 质 取代反应 燃 烧
氧化反应 加成反应
聚合反应 鉴 别
【课时作业】 班级 姓名 学号 1——8题答题处:
(A ) 乙烯 (B ) 二氧化硫
(C ) 丁烯 (D ) 丙烷
2、四氯乙烯对环境有一定的危害,干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯;家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述中正确的是( )
(A )它们都属于纯净物 (B )它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 (C )它们的分子中都不含氢原子
(D )它们都可由乙烯只发生加成反应得到 3、现有乙烯和丙烯,它们进行加聚反应后,产物中可能含有:
(A )只有①② (B )只有①④ (C )有①②③ (D )全可能含有
4、两种气态烃组成的混合气体0.1mol, 完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水。下列说法正确的是()
(A)混合气体一定有甲烷(B)混合气体中一定是甲烷和乙烯
(C)混合气体中一定没有乙烷(D)混合气体中一定有乙烯
5、甲烷中混有乙烯,欲除乙烯得到纯净的甲烷,可依次将其通过下列哪组试剂的洗气瓶()
(A)澄清石灰水,浓H2SO4(B)溴水,浓H2SO4
(C)酸性高锰酸钾溶液,浓H2SO4(D)浓H2SO4,酸性高锰酸钾溶液
6、某混合气体由两种气态烃组成。2.24L该混合气体完全燃烧后,得到4.48L二氧化碳(气体已折算成标准状况)和3.6g水。则这两种气体可能是()
(A)CH4和C3H8(B)CH4和C3H4
(C)C2H4和C3H4(D)C2H4和C2H6
7、通常用于衡量一个国家石油化工发展水平的标志是()。
(A)石油的产量(B)乙烯的产量(C)天然气的产量(D)汽油的产量8、某有机物在氧气中充分燃烧生成的水和二氧化碳的物质的量比为1︰1,由此可得出结论是()
(A)该有机物分子中碳、氢、氧原子个数比为1︰2︰3
(B)该有机物分子中碳、氢原子个数比为1︰2
(C)该有机物中必含氧元素
(D)该有机物中必定不含氧元素
9、最近国外研究出一种高效的水果长期保鲜新技术:在3℃潮湿条件下的水果保鲜室中用一种特制的低压水银灯照射,引起光化学反应,使水果贮存过程中缓缓释放的催熟剂转化为没有催熟作用的有机物。试回答:
(1)可能较长期保鲜的主要原因是__________________________________________。
(2)写出主要反应的化学方程式___________________________________________。10、1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度是2.18g·cm-3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用如下图所示装置制备1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有浓溴(表面覆盖少量水)。
试回答下列问题:
(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学方程式。
(2)安全瓶b可以向上倒吸,并可以检查实验进行时试管d中是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象。
(3)写出容器c中NaOH溶液的作用。
(4)某学生做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超出许多,如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因。
【课题】第2讲来自石油和煤的两种基本化工原料
第4课时苯
【课标要求】
知识与技能要求:
(1)了解苯的组成和结构特征,理解苯环的结构特征。
(2)掌握苯的卤代反应、硝化反应、磺化反应等性质。
过程与方法要求
(1)通过分析推测苯的结构,提高根据有机物性质推测结构的能力。
(2)通过苯的主要化学性质的学习,掌握研究苯环性质的方法。
情感与价值观要求:
通过化学家发现苯环结构的历史介绍,体验科学家艰苦探究、获得成功的过程,培养用科学观点看待事物的观点。
[重点与难点]
本课时的难点苯分子结构的理解,重点苯的主要化学性质。
【教学过程设计】
[新课导入]
多媒体展示教材第63页“科学史话”(苯的发现和苯分子结构学说),创设学习情景。苯分子应该具有怎样的结构呢?
[探究问题1]
若苯分子为链状结构,试根据苯的分子式(C6H6)写出两种可能的结构。
一种可能的结构
另一种可能的结构
[探究问题2]
若苯分子为上述结构之一,则其应具有什么重要化学性质?如何设计实验证明你的猜想?重要化学性质
设计实验方案
[实验探究]教材第61页实验3-1
从实验入手了解苯的物理、化学性质特点。
1、将少量苯滴入装有水的试管,振荡,观察。
2、用玻璃棒蘸取苯点燃,观察燃烧现象。
3、实验苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液的作用情况。
从上述实验,你对苯的性质有什么认识?苯不与溴水反应(只能从溴水中萃取溴)、不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,说明什么?联系苯的组成,你认为苯的分子中是否含有碳碳双键?或者碳原子都以单键连接?试试看,苯的分子结构应怎样书写?
[归纳小结]
一、苯的组成与结构
1、分子式C6H6
2、结构特点
[自主学习1]
阅读教材第61页最后一自然段,并结合上述实验,归纳苯的物理性质。
二、苯的物理性质:
[探究问题3]
苯分子中含有与碳原子连接的氢原子,它能否像甲烷那样发生取代反应?苯具有怎样的化学性质?
[归纳整理]
三、苯的主要化学性质
1、苯的氧化反应
苯的可燃性,苯完全燃烧生成二氧化碳和水,在空气中燃烧冒浓烟。
(由学生写出化学方程式)
2C6H6+15O212CO2+6H2O
[思考]你能苯在空气中燃烧冒黑烟的原因吗?
注意:苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
2苯的取代反应
在一定条件下苯能发生取代反应
[知识拓展]
苯的磺化反应
化学方程式:
3、在特殊条件下,苯能与氢气、氯气发生加成反应
反应的化学方程式:
[自主学习2]
1、教材第61页“资料卡片”,知道什么叫芳香烃?查阅资料了解其性质。
2、教材第62页“科学视野”,了解四氟乙烯的功能。
[典型例题]
例题:人们对苯的认识有一个不断深化的过程。
(1)1834年德国科学家米希尔里希,通过蒸馏安息香酸(COOH
)和石灰的混
合物得到液体,命名为苯,写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方程式:
(2)由于苯的含碳量与乙炔(HC≡CH)相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出C6H6的一种含三键且无支链链烃的结构简式。苯不能使溴水褪色,性质与烷烃,任写一个苯发生取代反应的化学方程式。
点燃
(3)烷烃中脱去2mol氢原子形成1mol双键要吸热,但1,3-环己二稀()
脱去2mol氢原子变成苯却放热,可推断苯比1,3-环己二稀(填“稳定”或“不稳定”)。
(4)1866年凯库勒提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列事实(填入编号)
a.苯不能使溴水褪色
b.苯能与H2发生加成反应
c.溴苯没有同分异构体
d.邻二溴苯只有一种
(5)现代化学认为苯分子碳碳之间的键是。
【课时作业】班级姓名学号
1——8题答题处:
1.芳香烃是指()
(A)分子组成符合C n H2n—6 (≥6)的化合物(B)分子中含有苯环的化合物
(C)有芳香气味的烃(D)分子中含有一个或多个苯环的碳氢化合物2.将下列各种液体分别与溴水混合并振荡,静置后混合液分成两层,下层几乎呈无色的是(A)氯水(B)苯
(C)CCl4(D)KI
3.甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,可得如图所示的分子,对该分子的描述不正确的是()
(A)分子式为C25H20
(B)所有碳原子都在同一平面上
(C)此分子为非极性分子
(D)此物质属于芳香烃,是苯的同系物
4.下列各组物质不能使酸性高锰酸钾溶液退色的是()
(A)二氧化硫(B)甲烷(C)苯(D)乙烯
5.下列各组有机化合物中,肯定属于同系物的一组是()(A)C3H6与C5H10(B)C4H6与C5H8
(C)C3H8与C5H12(D)C2H2与C6H6
6.在烃分子中去掉2个氢原子形成一个C=C键是吸热反应,大约需117~125kJ·mol-1的热量,但1,3-环己二烯失去2个氢原子变成苯是放热反应,反应热为23.4 kJ·mol-1。以上事实表明()
(A)1,3-环己二烯加氢是吸热反应(B)1,3-环己二烯比苯稳定
(C)苯加氢生成环己烷是吸热反应(D)苯比1,3-环己二烯稳定
7.能说明苯分子苯环的平面正六边形结构中, 碳碳链不是单双键交替排布的事实是
(A)苯的一元取代物没有同分异构体(B)苯的间位二元取代物只有一种
(C)苯的邻位二元取代物只有一种(D)苯的对位二元取代物只有一种
8.直链烷烃的通式可用CnH2n+2表示,现有一系列芳香烃,按下列特点排列:
,,,……
若用通式表示这一系列化合物,其通式应为:
A、CnH2n-6
B、C6n+4H2n+6
C、C4n+6H2n+6
D、C2n+4H6n+6
9.苯是__色_____味____体,___溶于水,密度比水__,_挥发,蒸汽__毒,常作__剂.
10.将苯分子中的一个碳原子换成氮原子,得到一个类似苯环的稳定有机物,此有机物的相对分子量为:
11.苯的硝化反应中,浓硫酸作用是_____________,化学方程式为________________。实验制得的初级产品为______色的油状液体, 有________气味,比水______(重或轻)______(有或无)毒。
12.二甲基苯环上的一溴代物有六种同分异构体,可用还原法制得三种二甲苯,它们的熔点分别如下表:
试推断并写出熔点为13℃和234℃的有机物结构简式分别为___________和___________。x 为____________________℃,其对应有机物结构简式为_______________。
13.有人提出苯分子除了具有平面六边形分子结构外,还可能
有空间立体结构分子,例如下图中的(Ⅰ)和(Ⅱ)。
(1)若以(Ⅰ)式为主体,其一元取代物的分子中,2、4、6
位上的氢原子性质相同,3、5位上氢原子性质相同。写出2、
4、6-三氯苯的结构简式。
(2)若以(Ⅱ)式为母体,所生成的生成二氯苯,其可能的
同分异构体____种。
【课题】第3讲生活中两种常见的有机物
第5课时乙醇
【课标要求】
知识与技能要求:
(1)了解乙醇分子的结构,了解羟基的结构特征。
(2)了解乙醇的化学性质(跟钠等金属反应、催化氧化、消去反应)
过程与方法要求
(1)通过乙醇结构的学习,提高根据有机物结构分析有机物性质的能力。
(2)通过乙醇的化学性质跟乙醇分子结构的关系的学习,提高分析有机物结构跟有机物性质的分析研究能力。
(3)通过乙醇的催化氧化的学习,加深理解催化剂对化学反应的机理的认识。
情感与价值观要求:
乙醇的性质由乙醇的结构,从中理解事物的因果关系。通过乙醇不同条件下的脱水方式的差异的学习,加深外界条件对化学反应的影响的认识,培养具体事物要具体分析的思想观念。
【教学重点】
乙醇的结构和化学性质。
【教学过程设计】
[创设学习情景]
1、白日放歌须纵,青春作伴好还乡。
2、明月几时有,把问青天。
3、借问何处有,牧童遥指杏花村。
古往今来无数咏叹酒的诗篇都证明酒是一种奇特而富有魅力的饮料。那么你知道酒的主要成分是什么?其性质知多少?
[自主学习]
阅读教材第66页第二自然段,归纳总结乙醇的物理性质。
一、乙醇的物理性质:
[探究练习]
某有机物中只含C、H、O三种元素,其蒸气的是同温同压下氢气的23倍,2.3g该物质完全燃烧后生成0.1mol二氧化碳和27g水,求该化合物的分子式。
[问题探究]
根据C、H、O三种元素在有机物中的价键特征,你能否推测乙醇具有的可能的结构简式?
1、可能的结构简式:
2、可能的结构简式:
[实验探究1]
(参考教材第66页实验3-2)
[归纳小结1]
二、乙醇的分子结构
结构式:
结构简式:
三、乙醇的化学性质
1、乙醇能与金属钠(活泼的金属)反应:
[思考与交流]
比较前面做过的水与钠反应的实验,并完成下表。
2、乙醇的氧化反应
(1)乙醇燃烧
化学反应方程式:
[思考]
在乙醇的燃烧反应中乙醇被氧化,若条件改变,有催化剂铜或银参加,产物还是二氧化碳和水吗?
[实验探究2]
教材第68页实验3-3
[归纳小结2]
(2)乙醇的催化氧化
化学反应方程式:
[知识拓展1]
(3)乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化成乙酸。[知识拓展2]
3、乙醇的脱水反应
(1)分子内脱水,生成乙烯
化学反应方程式:
(2)分子间脱水,生成乙醚
化学反应方程式:
[典型例题]
【例1】实验室常用NaBr 、浓H 2SO 4与CH 3CH 2OH
共热来制取溴乙烷,其反应的化学方程 式如下:NaBr+H 2SO 4===NaHSO 4+HBr ,C 2H 5OH+HBr C 2H 5Br+H 2O 。试回答:
(1)第二步反应实际上是一个可逆反应,在实验室可采取 和 的措施,以提高溴乙烷的产率。
(2)浓H 2SO 4在实验中的作用是 ,其用量(物质的量)应 (填“大”“小”或“等”)于溴化钠的用量。
(3)实验中可能发生的有机副反应(用化学方程式表示)是 和 。 【例2】乙醇分子中不同的化学键,如右图: 关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是( ) A. 乙醇和钠反应,键①断裂
B. 在Ag 催化下和O 2反应,键①③断裂
C. 乙醇完全燃烧时键①②断裂。
D. 乙醇和浓H 2SO 4共热,在140 0C 时,键①或键②断
裂;在170 0
C 时,键②⑤断裂 【课时作业】 班级 姓名 学号 1——8题答题处: 1.若要检验酒精中是否含有少量水,可选用的试剂是( )
(A )生石灰 (B )金属钠 (C )浓硫酸 (D )无水硫酸铜 2.制取无水酒精时,通常需向工业酒精中加入下列物质,并加热蒸馏,该物质是( ) (A )无水硫酸铜 (B )浓硫酸 (C )新制的生石灰 (D )碳化钙 3.下列物质发生化学反应,其化学反应类型属于加成反应又叫还原反应的是( ) (A )氢气和苯 (B )乙炔和氯化氢 (C )乙醇和浓硫酸 (D )甲烷和氯气 4.不能用加氢还原的方法得到的醇是( )
(A )C 2H 5OH (B )(CH 3)3COH (C )(CH 3)2CHOH (D )CH 3OH 5.用硫酸酸化的CrO 3遇酒精后,其颜色会从红色变为蓝绿色,用这个现象可以测得汽车司机是否酒后驾车。反应的化学方程式如下:
2CrO 3+3C 2H 5OH+3H 2SO 4 == Cr 2(SO 4)3+3CH 3CHO+6H 2O
此反应的氧化剂是( )
(A )H 2SO 4 (B )CrO 3 (C )Cr 2(SO 4)3 (D )C 2H 5OH
6.将W 1 g 光亮的铜丝在空气中加热一段时间后,迅速插入下列物质中,取出干燥,如此反复几次,最后取出铜丝用蒸馏水洗涤、干燥、称得其质量为W 2 g 。实验时由于所插入的物质不同,铜丝的前后质量变化可能不同,下列所插物质与铜丝的质量关系不正确的是( )
(A )石灰水W 1 △ 7.禁止用工业酒精配制饮料酒,这是因为工业酒精中常含有会使人中毒的() (A)乙醚(B)乙二醇(C)丙三醇(D)甲醇 8.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混和物,已知它们的性质如下表,据此,将乙二醇和丙三醇互相分离的最佳方法是() (A)萃取法(B)结晶法(C)分液法(D)分馏法 9.某烃A与Br2发生加成反应,产生二溴衍生物B,B用热的NaOH-乙醇溶液处理得到化合物C,经测试知C的分子式中含二个双键,分子式是C5H6,将C催化加氢生成环戊烷。写出A、B、C的结构简式。 10.一氯甲烷,也叫甲基氯,常温下是无色气体,密度为0.9159克/厘米3,熔点为-97.73℃,沸点为-24.2℃,18℃时在水中的溶解度为280毫升/毫升水,与乙醚、丙酮或苯互溶,能溶于乙醇。在实验室里可用下图装置制造一氯甲烷: 制备装置的分液漏斗和烧瓶中分别盛有甲醇和浓盐酸。 试填写下列空白: (1)制备一氯甲烷的化学方程式:_________,其反应类型属于_____反应。 (2)装置b的作用是____________________。 (3)已知卤代烃能发生碱性水解,转化为醇。装置e中可能发生的反应方程式为_____。 (4)检验气体产物CH3Cl的方法是:在e的逸出口点燃CH3Cl气体,火焰呈蓝绿色(与其它烃燃烧现象有明显区别)。CH3Cl燃烧的化学方程式是____________________。 (5)实验中实际按甲醇和浓盐酸1:2(物质量之比)进行反应的理由是________。 (6)某学生在关闭活塞x的情况下做此实验时发现,收集到一定体积的气体产物所消耗的甲醇~浓盐酸的混和液的量比正常情况下多(装置的气密性没有问题),其原因是:________________________________________________。 (7)实验结束后,d中收集到的液体中含有_____________________________________。